如果用碳鋼進(jìn)行滲氮,形成Fe 4N和Fe 2N較不穩(wěn)定。溫度稍高,就容易聚集粗化,表面不可能得到更高的硬度,并且其心部也不能具有更高的強(qiáng)度和韌性.

為了在表面得到高硬度和高耐磨性,同時(shí)獲得強(qiáng)而韌的心部組織,必須向鋼中加入一方面能與氮形成穩(wěn)定氮化物,另外還能強(qiáng)化心部的合金元素.如Al、Ti、V、W、Mo、Cr等,均能和氮形成穩(wěn)定的化合物.其中Cr、W、Mo、V還可以改善鋼的組織,提高鋼的強(qiáng)度和韌性.

當(dāng)前專(zhuān)門(mén)用于滲氮的鋼種是38CrMoAlA,其中鋁與氮有極大的親和力,是形成氮化物提高滲氮層強(qiáng)度的主要合金元素.AlN很穩(wěn)定,到約1000C的溫度在鋼中不發(fā)生溶解.由于鋁的作用使鋼具有良好的滲氮性能,此鋼經(jīng)過(guò)滲氮表面硬度高達(dá)1100--1200HV(相當(dāng)67--72HRC).38CrMoAlA鋼脫碳傾向嚴(yán)重,各道工序必須留有較大的加工余量.

熱處理

熱處理是指材料在固態(tài)下，通過(guò)加熱、保溫和冷卻的手段，以獲得預(yù)期組織和性能的一種金屬熱加工工藝。在從石器時(shí)代進(jìn)展到銅器時(shí)代和鐵器時(shí)代的過(guò)程中，熱處理的作用越來(lái)越重要。

馬氏體(martensite)是黑色金屬材料的一種組織名稱(chēng)，是碳在α-Fe中的過(guò)飽和固溶體。由德國(guó)冶金學(xué)家 Adolf Martens(1850-1914)于19世紀(jì)90年代在一種硬礦物中發(fā)現(xiàn)。馬氏體的三維組織形態(tài)通常有片狀(plate)或者板條狀(lath)，但是在金相觀察中（二維）通常表現(xiàn)為針狀（needle-shaped），這也是為什么在一些地方通常描述為針狀的原因。馬氏體的晶體結(jié)構(gòu)為體心四方結(jié)構(gòu)（BCT）。金屬深冷處理起源于一百多年的瑞士，當(dāng)時(shí)人們發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)冰雪冷藏的工具可以使用更長(zhǎng)時(shí)間，、鐘表、吉列都是當(dāng)時(shí)這種工藝的受益者。中高碳鋼中加速冷卻通常能夠獲得這種組織

發(fā)黑熱處理

（1）發(fā)黑安全不用電，用堿性高溫發(fā)黑需100%用電。（2）提高工效：共需1-2小時(shí)。（3）發(fā)黑成本低，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便；對(duì)發(fā)黑時(shí)間作了嚴(yán)格的控制。（4）工藝適應(yīng)性強(qiáng)：解決了球墨鑄鐵不能發(fā)黑的難題。

一種軸承套圈倒角及擋邊的發(fā)藍(lán)防銹處理工藝。軸承套圈在熱處理后經(jīng)過(guò)除油脫脂，然后在水的混合溶液中進(jìn)行變色處理，其配比為2-3∶1，其余加水；加水量以溫度在 135℃-145℃為合適；時(shí)間15-25分鐘；取出套圈用清水沖洗后進(jìn)行鈍化處理，鈍化處理用溶液作為填充液，其濃度為12%-18%；在從石器時(shí)代進(jìn)展到銅器時(shí)代和鐵器時(shí)代的過(guò)程中，熱處理的作用越來(lái)越重要。在室溫下 1-2分鐘；經(jīng)鈍化處理并干燥后，放入105℃-120℃的機(jī)油或防銹油中 1-3分鐘，至氣泡完全消失后取出，停放10-15分鐘后檢驗(yàn)。該工藝生成的氧化物薄膜性能穩(wěn)定，在常溫下可長(zhǎng)期保護(hù)套圈倒角、擋邊處不生銹，軸承的外觀質(zhì)量得到明顯改善。

A3鋼用堿性發(fā)黑好一些。

實(shí)際操作中，需要注意的是工件發(fā)黑前除銹和除油的質(zhì)量，以及發(fā)黑后的鈍化浸油。發(fā)黑質(zhì)量的好壞往往因這些工序而變化。